工程机械用HG60钢在不同轧制控冷工艺下的力学性能变化

通过GT800、SEM、TEM、OM等手段研究了控冷自回火温度,对屈强比小于0.8的工程机械用钢HG60的组织与性能的影响。结果表明:随着自回火温度的升高,晶粒尺寸增加、贝氏体数量减少、铁素体数量增加,导致钢材的屈服强度降低,同时M-A岛的数量增多、尺寸增大,导致抗拉强度略有升高,屈强比和冲击功(-40℃)降低。满足低屈强比HG60钢力学性能要求的自回火温度在590~620℃。     

返红温度对低屈强比高强度耐火耐候钢组织及性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法对不同返红温度下的低屈强比高强度耐火耐候钢的微观组织及力学性能进行了研究与分析。结果表明:当钢板水冷后的返红温度从550 ℃下降至350 ℃时,试验钢显微组织由铁素体和少量贝氏体逐渐转变为由板条贝氏体和弥散细小的M-A岛组成的复相组织结构,贝氏体板条尺寸进一步细化,钢板的屈服强度、屈强比明显升高,抗拉强度变化不大,断后伸长率降低。在返红温度为450~500 ℃范围内试验钢具有较低的屈强比和更优异的强韧性匹配。     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针，研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明，在相同始冷温度下，随着返红温度的降低，钢板的屈服及抗拉强度都升高，但抗拉强度增加的幅度更大；当返红温度小于540 ℃时，硬相珠光体组织发生退化，对低温冲击韧性不利；返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时，钢板组织为铁素体+珠光体，珠光体体积分数不小于16%时，钢板的屈强比不大于0.75，-40 ℃冲击功大于90 J，满足了标准的要求。     

返红温度对Q345NQR2高强钢板组织性能的影响

为在中厚板产线开发Q345NQR2高强钢板，利用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜及电子探针，研究了返红温度对其组织和力学性能的影响。结果表明，在相同始冷温度下，随着返红温度的降低，钢板的屈服及抗拉强度都升高，但抗拉强度增加的幅度更大；当返红温度小于540 ℃时，硬相珠光体组织发生退化，对低温冲击韧性不利；返红温度大于540 ℃且小于等于620 ℃时，钢板组织为铁素体+珠光体，珠光体体积分数不小于16%时，钢板的屈强比不大于0.75，-40 ℃冲击功大于90 J，满足了标准的要求。     

控轧控冷工艺对建筑用高强抗震钢组织和力学性能的影响

通过控轧控冷工艺的模拟,并采用显微组织观察、拉伸性能测试方法,研究了开冷和终冷温度对Q550GJ建筑高强抗震钢组织和力学性能的影响。结果表明:不同开冷和终冷温度下Q550GJ钢的显微组织均为粒状、板条状贝氏体相,还有少量细小铁素体和M/A岛。随着开冷温度的降低,组织中铁素体体积百分比明显增加,M/A岛也有一定比例增加,钢的屈强比逐渐下降。随着终冷温度的降低,组织中铁素体体积百分比略有下降,M/A岛有一定幅度的增加,钢的屈强比逐渐增加。合理的工艺参数是开冷温度750℃、终冷温度390℃。在这个工艺参数下,可以得到综合性能较好的高强度抗震钢。     

控轧控冷工艺对低焊接裂纹敏感性高强钢Q800CFE屈强比的影响

以低焊接裂纹敏感性高强钢Q800CFE为试验材料,测试了该低碳贝氏体钢变形奥氏体的连续冷却转变行为,制定了CCT曲线。采用不同控轧控冷工艺进行了Q800CFE钢的生产试验,分析了不同终轧温度、终冷温度、冷却速度对Q800CFE组织性能的影响规律。试验结果表明,提高终轧温度,晶粒较粗大,可降低屈强比(YR);随着终冷温度从200 ℃升高至520 ℃,屈服强度(YS)、抗拉强度(TS)均下降,屈强比先升高后降低,在终冷温度为440 ℃时达到峰值（0.924）;随着冷却速度从24 ℃/s增加到48 ℃/s,YS、TS、YR均升高,其中当冷却速度小于32 ℃/s时,增加幅度较大,当冷却速度大于32 ℃/s时,增加幅度较小。     

回火温度对建筑结构钢Q460qD组织和力学性能的影响

对轧态Q460qD钢板进行450～600℃保温60 min的回火试验,通过显微组织观察、拉伸性能测试等方法研究了回火温度对Q460qD钢组织结构和力学性能的影响。结果表明:轧态Q460qD钢组织由细小针状铁素体、粒状贝氏体和M-A岛组成。经过450～600℃保温60 min回火处理后,随着回火温度的升高,组织中M-A岛逐渐分解,尺寸也越来越小。600℃×60 min回火后,M-A岛基本分解完全。随着回火温度的升高,Q460qD钢抗拉强度先降低再升高,屈服强度逐渐升高,屈强比逐渐升高。     

调质工艺对低碳贝氏体型高强钢屈强比的影响规律研究

研究了调质工艺对低碳贝氏体型高强钢屈强比的影响.结果显示:当淬火温度进入两相区时,钢的屈强比显著降低,但强度指标也相应较低;完全奥氏体区淬火时,钢的抗拉强度和屈服强度均显著上升,且升高淬火温度虽能使屈强比有所降低,但始终处于较高的水平;在试验温度范围内,回火温度上升钢的屈服强度上升,抗拉强度连续降低,导致屈强比总体呈上升趋势,但回火温度较低时,碳化物的析出不明显,屈服强度的增加较少,故屈强比缓慢上升,升高回火温度,碳化物大量弥散析出,屈服强度显著增加,导致屈强比快速上升.     

终轧温度对Q420qENH钢板组织性能的影响

研究了Q420qENH钢板显微组织与拉伸性能随终轧温度的变化规律。研究发现,随终轧温度的升高,Q420qENH钢板组织中粒状贝氏体的数量减少,多边形铁素体增多,屈服强度和抗拉强度均降低,屈强比降低。将屈服强度和晶粒尺寸进行Hall Petch拟合,得到的拟合式与试验结果吻合,能够反映出Q420qENH钢在不同终轧温度下的强度随晶粒尺寸的变化趋势。     

调质工艺对Q390E海洋工程用管组织与性能的影响

用力学性能测试和微观组织分析等方法,研究了不同调质工艺对Q390E海洋工程用管微观组织和力学性能的影响。结果表明:Q390E海洋工程用管在890℃淬火+690℃回火可获得全部贝氏体,其强韧性匹配最佳;Q390E海洋工程用管实际的A_(c1)温度在690~710℃;在相同淬火温度时,当回火温度升高至710℃,Q390E海洋工程用管在两相区回火,基体组织出现明显的先共析铁素体,材料的低温冲击韧性严重恶化,且抗拉强度上升,屈强比降低。     

温轧温度对中碳马氏体钢组织演变和力学性能的影响

利用SEM、EBSD和拉伸试验研究了轧制温度对中碳马氏体钢组织转变和力学性能的影响。结果表明:随着温轧温度的升高,铁素体板条逐渐变宽,等轴的铁素体数量增多且尺寸增大,析出的颗粒状碳化物的数量逐渐增多,尺寸逐渐增大,分布相对也越来越均匀。轧制温度由500℃升高到600℃时,在85%压下率下铁素体平均晶粒尺寸由0.45μm增加到0.63μm,碳化物颗粒尺寸由60 nm增加到230 nm,抗拉强度由1094 MPa降低至960 MPa,总伸长率变化不明显,温轧后试验钢的屈强比在0.9779~0.9822之间。     

晶粒尺寸对高强钢熔敷金属屈强比的影响

对不同层间温度下690 MPa级HSLA钢熔敷金属进行室温拉伸试验,探讨晶粒尺寸对熔敷金属屈强比的影响规律。应用电子背散射衍射技术统计熔敷金属的有效晶粒尺寸。结果表明:层间温度的降低使熔敷金属的屈强比升高,层间温度从200℃降低到80℃,屈强比由0.781增加到0.82。进一步研究表明:随着层温的降低,组织细化是屈强比升高的主要原因。     

建筑用抗震钢板的控轧控冷工艺与性能研究

研究了开冷温度、终冷温度和轧制工艺对低碳高锰建筑钢板常温拉伸性能、-40℃冲击功、屈强比和显微组织的影响,分析了工艺参数与性能之间的关系和作用机理。结果表明,随着开冷温度的降低,屈强强度、抗拉强度和-40℃冲击功逐渐降低,而断后伸长率逐渐增加,适当降低开冷温度有助于降低材料的屈强比;随着终冷温度的降低,屈服强度和抗拉强度逐渐升高,而断后伸长率和-40℃冲击功逐渐减小,屈强比上升。试验钢具有较高强塑性的同时具有较低的屈强比,主要与组织中相对软的贝氏体铁素体和较硬的M-A岛复相组织以及晶粒尺寸有关。     

不同屈强比Q500qE桥梁钢的疲劳裂纹扩展速率

对不同厚度(20~60 mm)和屈强比(0.7~0.9)的Q500q E钢紧凑拉伸试样进行疲劳裂纹扩展速率试验,并与传统桥梁钢Q345q D进行对比。结果表明:室温下,Q345q D和Q500q E母材的止裂能力明显好于焊缝,Q500q E焊缝的疲劳裂纹扩展速率比Q345q D焊缝的疲劳裂纹扩展速率低,说明有较好的止裂能力;对于相同厚度的钢板,Q500q E母材的疲劳裂纹扩展速率随屈强比的升高而增加。和屈强比为0.7的Q345q D相比,任意厚度和屈强比Q500q E的疲劳裂纹扩展速率均低于Q345q D,说明高性能桥梁钢止裂性优于传统桥梁钢。     

高强韧工程机械用钢Q690D的淬火工艺优化

通过全自动相变仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等,研究880~1100 ℃淬火温度对30 mm厚Q690D钢显微组织、原始奥氏体晶粒尺寸、-20 ℃低温冲击性能和冲击断口形貌的影响。结果表明,当淬火温度低于950 ℃时,试验钢奥氏体平均晶粒尺寸小于10 μm,随着淬火温度的升高,Nb、V、Ti微合金碳化物溶入奥氏体量增加,-20 ℃低温冲击吸收能量逐渐升高;当淬火温度由950 ℃升高至1100 ℃,随着奥氏体晶粒快速长大,试验钢-20 ℃冲击吸收能量由最大值150 J降低至19 J;Q690D钢的最佳淬火工艺为950 ℃×20 min,水冷。     

高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的生产工艺

利用MMS-200热模拟试验机和实验室电炉进行热模拟试验和热处理试验,通过硬度、拉伸和冲击性能检测及显微组织观察,对高强韧耐候桥梁钢Q500qENH的控轧控冷工艺和热处理工艺进行了研究。结果表明:高强韧耐候桥梁钢Q500qENH宜采用热机械轧制(TMCP)+回火的生产工艺;冷却速度10~20 ℃/s、返红温度500~550 ℃、回火温度450~500 ℃时,试验钢的高强韧性和低屈强比匹配较佳;TMCP态的组织以板条贝氏体为主,回火后组织逐渐由板条状向粒状转变,且原奥氏体晶界变得更清晰;随回火温度的升高,试验钢的拉伸曲线由拱顶型向吕德斯型变化。     

Q390C高强结构钢热轧板的开发及工艺优化

在Q345C钢的基础上,通过成分设计和控轧控冷(TMCP)工艺优化,开发出一种新型高强结构钢Q390C。采用Gleeble-3500热模拟机测定了Q390C钢的CCT曲线,研究了它的高温热塑性,分析工艺对室温组织的影响规律,以及终冷温度与屈强比之间的关系。二阶段控轧控冷制工艺参数为:粗轧开轧温度1020~1150℃,二次开轧温度920~940℃,终轧温度820~850℃,终冷温度660~680℃,矫直离线后堆冷冷速1~2℃/s,最终产品厚度控制在15~30 mm。通过生产过程控制与优化,Q390C高强结构钢热轧板各项性能指标符合技术要求。     

轧制工艺参数对Q345建筑钢组织和强度的影响

采用不同的TMCP工艺,轧制了16mm厚的Q345建筑钢板材。对钢材的金相组织进行了观察,对抗拉强度和屈服强度进行了测试。结果表明,随着精轧温度区间向较低的轧制温度推移时,钢材F+P(铁素体+珠光体)组织明显细化,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比小幅增加;随着冷却速度的增加,组织由F+P逐渐向F+B(铁素体+贝氏体)转变,抗拉强度和屈服强度均逐渐升高,屈强比明显增加,特别是当冷却速度超过40℃/s时屈强比大幅提高;随着终冷温度的增加,F组织尺寸增大,P含量降低,抗拉强度和屈服强度均线性降低,屈强比也几乎呈线性降低的趋势。     

石油机械用贝氏体钢的热处理工艺性能试验

研究了正火温度、回火温度、冷却方式和试棒尺寸对石油机械用贝氏体钢组织和性能的影响。结果表明:正火温度对贝氏体钢的强韧性有一定的影响,随正火温度的升高,钢的强度升高,冲击韧度降低;而回火温度和冷却方式对钢的强韧性影响较大;随冷却速度的增大,钢的屈服强度和屈强比明显增加;随试棒尺寸的增大,钢的强韧性逐渐降低。     

终轧温度对C-Mn型热轧双相钢组织与性能的影响

采用传统C-Mn系成分,应用UFC-TMCP技术得到强韧性较好的600 MPa级热轧双相钢,研究了终轧温度对其组织与性能的影响。研究表明：随着终轧温度的升高,铁素体趋于等轴化,马氏体的尺寸和体积分数增加,抗拉强度增大到629 MPa;伸长率均较高,在30%左右;屈强比先降低后增加, n值先增加后降低。终轧温度为820 ℃的试验钢,抗拉强度达到625 MPa,屈强比最低为0.518,伸长率为26.0%,n值高达0.21,其综合性能最好。